Elmasdan daha dayanıklı, bakırdan daha iletken, çelikten daha güçlü...
Süper
maddelerde bugün grafeni mercek altına alıyoruz. Grafen daha küçük
devre kartlarının yapımını sağlayabilir bu da katlanabilir ve daha küçük
elektronik cihazların üretilmesine imkan tanıyacak. Yani aslında grafen yakın geleceğin teknoloji devriminin yapıtaşı olabilir.
İletken maddeler üzerine yeni bir fizik anlayışı keşfedildi, bilim adamları elektronların grafen üzerinde alışılmadık bir davranış sergilediğini tespit etti.
Grafen bakırdan çok daha iletken bir materyaldir. Çoğu metalde, iletkenlik kristal kusurlar ile sınırlanır ve bu da elektronların malzeme boyunca hareket ettikçe bilardo topları gibi sık sık dağılmasına neden olur. National Graphene Enstitüsü'ndeki deneylerdeki gözlemler, gelecekteki Nano-elektronik devrelerin tasarımında göz önüne alınması gereken, grafendeki elektron akışlarının kendine has davranışları hakkında temel bir anlayış sağlamıştır.
Grafen gibi bazı yüksek kaliteli malzemelerdeki elektronlar saçılmadan mikron mesafeler kat ederek iletken boyunca iletebilirler. Bu sözde balistik rejim, Landauer-Buttiker biçimciliği tarafından tanımlanan herhangi bir normal metal için mümkün olan maksimum iletkenliği empoze eder.
Profesör Marco Polini ve Profesör Leonid Levitov'un önderliğinde teorik fizikçilerle işbirliği içinde olan Manchester Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bugün Doğa Fiziğinde ortaya çıkan ve Landauer'in temel sınırının grafende aşılabileceğini gösterdiğini söylüyor. Bundan daha sorumlu olan mekanizma büyüleyici.
Geçen yıl katı-hal fiziğinde 'elektron hidrodinamiği' olarak adlandırılan yeni bir alan bilimsel açıdan büyük ilgi yarattı. Manchester Üniversitesi tarafından gerçekleştirilenler de dâhil olmak üzere üç farklı deney, belirli sıcaklıklarda elektronların birbirine sıklıkla çarpıştığını ve böylece bir akışkan gibi akmaya başladığını gösterdi.
Yeni araştırma bu viskoz sıvının balistik elektronlardan daha iletken olduğunu gösteriyor. Genellikle saçılma olayları bir maddenin iletkenliğini düşürme yönünde hareket ettiği için ve kristal içindeki hareketi engellediği için, sonuç daha ziyade karşıt-sezgiseldir. Bununla birlikte, elektronlar birbirleriyle çarpıştıklarında, birlikte çalışmaya başlarlar ve akım akışını kolaylaştırırlar.
Bu durum, bazı elektronların momentum dağılımının en yüksek olduğu kristal kenarlarının yakınında kalması ve yavaş yavaş hareket etmesi nedeniyle olur. Aynı zamanda, komşu elektronları bu bölgelerle çarpışmalarından korurlar. Sonuç olarak, bazı elektronlar, diğerleri tarafından kanala yönlendirildikleri için süper-balistik haline gelirler.
Araştırmacılar, grafen tıkanıklıklarının direncini ölçtüler ve grafen için beklenen metalik davranışın aksine, direncin sıcaklık arttıkça azaldığını buldular. Sınırlardaki direncin sıcaklık ile nasıl değiştiğini inceleyen bilim adamları, viskoz iletkenlik olarak adlandırdıkları yeni bir fiziksel miktarı ortaya koydu. Ölçümler, elektron viskozitesini yüksek hassasiyetle tespit etmelerine izin verdi, böylece elde edilen değerler teori ile kayda değer niceliksel bir uyum gösterdi.
http://www.bbc.com/turkce/haberler-43555287
http://www.manchester.ac.uk/discover/news/electrons-flowing-like-liquid-in-graphene-start-a-new-wave-of-physics/
